💡 이 글의 핵심 3가지
- CI-PC39 고온 습도 분석 시스템은 건구·습구 온도차를 이용하는 건습구(정전류 주입) 온도법으로 0~140℃ 공정의 수분을 측정합니다. 별도 교정 없이도 고정밀·고재현성 측정이 가능합니다.
- 다른 창아이 고온 습도계가 "측정"에 집중한다면, CI-PC39는 습도 제어 기능을 갖춰 제어 신호로 비례 밸브의 개도를 직접 조절해 공정에 필요한 습도 범위를 유지합니다.
- 체적비·절대습도·비습·열함량(엔탈피)·이슬점 등 습도 관련 지표를 한 대에서 동시에 환산해 보여주며, 4-20mA 등 아날로그 출력과 RS232(표준)·RS485(옵션) 통신을 지원합니다. 한국 공식 총판은 알에스코리아(주)입니다.
습도를 "재는 것"과 "유지하는 것"은 다른 문제입니다
결론부터 말하면, CI-PC39 고온 습도 분석 시스템은 건구·습구 온도센서의 온도차를 이용해 0~140℃ 공정 가스의 수분을 측정하고, 필요하다면 그 측정값을 근거로 비례 밸브를 직접 제어해 공정이 요구하는 습도 범위를 능동적으로 유지하는 장비입니다. 측정 원리는 건습구(사이크로미터) 온도법이며, 창아이 공식 사양서는 이를 "정전류 주입 시스템"이라는 부제로 소개합니다. (출처: 창아이 CI-PC39 한글 사양서)
건조 공정을 운영하는 현장 대부분은 이미 습도계를 한 대쯤 갖고 있습니다. 그런데 막상 물어보면 대답이 갈립니다. "그 습도계로 뭘 하십니까?" 많은 현장은 숫자를 확인만 합니다. 값이 범위를 벗어나면 사람이 밸브를 수동으로 조절하거나, 설비를 세우고 조건을 다시 맞춥니다. 측정과 제어 사이에 사람의 판단과 반응 시간이 끼어 있는 구조입니다.
그런데 "측정값에 따라 밸브 개도를 자동으로 조절해 습도를 목표 범위 안에 묶어 둔다"는 요구가 있다면 어떨까요? CI-PC39는 바로 이 지점, 측정과 제어 사이의 공백을 메우기 위해 설계된 시스템입니다.
건조 설비 안에서 실제로 벌어진 일 — 사례 2건
① 2023년 3월, 美 볼티모어 백리버 하수처리장 오니 건조기 폭발·화재 — 피해액 100억 원 이상
2023년 3월, 미국 메릴랜드주 볼티모어의 백리버 하수처리장(Back River Wastewater Treatment Plant)에서 위탁업체 시나그로(Synagro)가 운영하는 오니(하수 슬러지) 건조기에서 폭발과 화재가 발생했습니다. 볼티모어시 소방당국의 조사 보고서를 인용한 CBS 뉴스 보도(2023년 6월 21일자)에 따르면, 그날 아침 건조기를 가동한 직후 건조기 내부에 쌓여 있던 분진에 불꽃이 튀어 불이 붙었고, 뒤이어 건조기에 사용되던 열매체유(thermal oil)까지 인화되면서 폭발로 이어진 것으로 조사됐습니다. 당시 건물 안에는 7명이 있었으나 전원 무사히 대피해 인명 피해는 없었으며, 소방당국은 이 사고로 인한 피해액을 최소 1,000만 달러(약 140억 원)로 추산했습니다.
⚠️ 오해를 막기 위한 고지
- 이 사고의 공식 조사 결과는 건조기 내부 분진의 착화와 열매체유 화재이며, "습도(수분) 측정·제어 실패가 원인"이라고 발표된 적이 없습니다. CI-PC39는 수분(H₂O)을 측정·제어하는 장비이며, 분진 자체를 감지하거나 열매체유 누유를 검출하지 않습니다.
- 이 사례를 인용하는 이유는 하나입니다. 유기물을 건조하는 설비는 건조가 과도하게 진행될수록 더 미세하고 더 잘 타는 분진을 만들어 내는 공정 특성을 갖는다는 것입니다. 건조 중인 물질의 수분 상태를 실시간으로 알지 못한 채 운전하는 건조기는, 그 자체로 공정이 어느 방향으로 흘러가는지 모르는 채로 가동되는 것과 같습니다.
② 2021년 3월, 美 오하이오 합성목재(WPC) 데크재 공장 건조기 화재 — 작업자 1명 병원 이송
2021년 3월, 미국 오하이오주 윌밍턴에 위치한 합성목재(WPC) 데크재 제조사 팀버테크(TimberTech) 공장에서 화재가 발생해 작업자 1명이 병원으로 이송됐습니다. 현지 윌밍턴 소방당국 간부가 지역 언론(Wilmington News Journal)에 밝힌 초기 조사 내용에 따르면, "목분(wood flour) 또는 목재 펄프를 다루는 건조기에서 불꽃이 일었고, 설비에 연결된 환기구를 통해 인근 보(beam)와 배관으로 불이 번졌다"고 설명했습니다. 현지 방송사(FOX19)는 건조기에서 폭발이 있었을 가능성과 집진기(dust collector)의 연관성을 두고 조사가 진행 중이라고 전했습니다. 이 보도 시점까지 폭발 여부에 대한 공식 결론은 나오지 않은 상태였습니다. (출처: Powder & Bulk Solids, 2021년 3월 3일자 보도 — Wilmington News Journal·FOX19 취재 종합)
⚠️ 이 사고도 "CI-PC39가 있었다면 막았다"는 뜻이 아닙니다
- 이 보도는 공식 조사 보고서가 아니라 초기 언론 취재이며, 폭발 여부와 정확한 발화 원인은 보도 시점까지 확정되지 않았습니다. 수분·습도 관리가 원인으로 지목된 바도 없습니다.
- 다만 두 사례 모두 목분·오니처럼 수분을 머금은 유기물을 고온에서 건조하는 설비에서 일어났다는 공통점이 있습니다. 이런 공정에서는 건조가 설계된 범위를 벗어나 과도하게 진행될수록 분진이 더 가늘고 잘 날리는 상태가 되기 쉽다는 것이 건조 공학의 일반적인 설명이며, 그래서 건조 조건을 특정 범위 안에서 "유지"하는 능력이 단순히 품질 문제를 넘어서는 의미를 가질 수 있다는 점이 이 사례들이 주는 구조적 시사점입니다.
측정 원리 — 건습구 온도법은 어떻게 수분과 제어 신호를 동시에 만드는가
CI-PC39가 쓰는 측정 원리는 건습구(사이크로미터) 온도법입니다. 센서의 전기적 특성 변화를 읽는 정전용량식·이온전류식과 달리, 물이 증발할 때 주변 열을 빼앗아가는 물리 현상 그 자체를 측정 원리로 사용한다는 점이 다릅니다. 단계별로 보면 다음과 같습니다.
- 건구 온도 측정 — 일반 온도센서가 공정 가스의 있는 그대로의 온도(건구 온도, 0~140℃)를 측정합니다. 습도의 영향을 받지 않는 기준값입니다.
- 습구 센서를 젖은 상태로 유지 — 연동 펌프가 최대 3.3ml/min의 물을 습구 센서(제트 충돌형 구조)로 지속 공급합니다. 10L 물탱크 하나로 약 3일간 연속 운전이 가능합니다.
- 증발 냉각으로 온도차가 발생 — 습구 센서 표면의 물이 주변 가스로 증발하면서 기화열을 빼앗아 센서 온도가 내려갑니다. 주변 가스가 건조할수록(수분이 적을수록) 증발이 활발해 건구-습구 온도차가 커지고, 가스가 이미 습할수록 증발이 더뎌 온도차가 작아집니다.
- 함수 연산으로 다중 습도 지표를 환산 — 마이크로프로세서가 이 온도차를 사이크로메트릭 함수 관계에 대입해 체적비(2~100%), 절대습도(15~1000g/kg), 비습(15~1000g/kg), 열함량(엔탈피, 35~1000kJ/kg), 이슬점 온도(20~100℃), 포화압력차(0~1000hPa) 등 다양한 지표를 동시에 산출합니다. 응답 속도는 10~190g/kg 구간 기준 T90 90초입니다.
- (옵션) 제어 루프 — 측정에서 제어로 — 습도 및 농도 제어가 필요하면, 시스템은 측정값과 설정값의 차이를 바탕으로 양방향 절연 아날로그 제어 신호를 출력해 비례 밸브의 개도를 정방향 또는 역방향으로 직접 조절합니다. 밸브가 공정 가스의 팽창 유량을 바꾸면 습도도 그에 따라 변하고, 그 변화가 다시 센서에 반영되는 닫힌 루프(closed loop)가 완성됩니다.
📐 CI-PC39 측정·제어 흐름 도해
한 문장으로 요약하면, CI-PC39는 "물이 증발하며 열을 빼앗는 현상 자체로 습도를 재고, 그 값으로 밸브를 움직여 습도를 원하는 범위 안에 묶어 두는 시스템"입니다.
CI-PC39가 가진 3가지 독보적 강점
① 측정에서 끝나지 않고, 제어까지 한 대로 끝냅니다
[기존 방식의 문제] 대부분의 산업용 습도계는 "측정값을 보여주는 것"까지가 역할입니다. 그 값으로 공정을 원하는 범위에 묶어 두려면 별도의 PLC나 제어 로직을 구성하고, 습도계의 아날로그 출력을 제어 시스템에 연동하는 설계 작업이 추가로 필요합니다. 설계가 복잡해질수록 제어 지연이나 오설정의 여지도 늘어납니다.
[CI-PC39의 해결] 습도 및 농도 제어 요구가 있으면, 시스템 자체가 양방향 절연 아날로그 신호를 출력해 비례 밸브의 개도를 정방향·역방향으로 직접 조절합니다. 측정기가 곧 제어기 역할을 겸하는 구조로, 별도의 제어 로직 설계 없이도 공정에 필요한 습도 범위를 확보·유지할 수 있습니다. 창아이는 이 장점을 "최소한의 가스 소비로 제품의 최대 품질을 유지하고, 불량품과 재작업을 줄이는 것"이라고 설명합니다.
② 건습구 원리라서, 교정이 필요 없습니다
[기존 방식의 문제] 정전용량식·이온전류식처럼 센서 소재의 전기적 특성 변화를 읽는 방식은 시간이 지나며 소재가 열화되거나 오염되어 드리프트가 발생합니다. 그래서 연 1회 이상의 정기 교정이 사실상 필수입니다. 교정 중에는 공정을 멈추거나 우회 측정을 해야 하는 부담도 따라옵니다.
[CI-PC39의 해결] 건습구 온도법은 물이 증발하며 열을 빼앗는 물리 법칙 자체를 이용하므로, 센서 소재의 장기 열화에 상대적으로 덜 좌우됩니다. 창아이 사양서는 "교정이 필요 없으며 특히 연속 생산 조건에 적합하다"고 명시합니다. 생산을 멈추지 않고 습도를 연속으로 재서 실험실 측정을 대체할 수 있다는 것이 제조사가 제시하는 핵심 가치입니다.
③ 하나의 측정에서 습도 관련 지표 여러 개가 동시에 나옵니다
[기존 방식의 문제] 상대습도(%RH)만 보여주는 일반 습도계로는 건조 공정의 에너지 효율(열함량)이나 저노점 관리(이슬점), 중량 기준 배합(절대습도·비습) 같은 실무 판단을 하기 어렵습니다. 각 지표를 따로 계산하거나 별도 장비를 들여야 합니다.
[CI-PC39의 해결] 하나의 건습구 측정값에서 체적비(2~100%), 절대습도(15~1000g/kg), 비습(15~1000g/kg), 열함량/엔탈피(35~1000kJ/kg), 이슬점 온도(20~100℃), 포화압력차(0~1000hPa)까지 함수 연산으로 동시에 환산해 제공합니다. 건조 공정의 품질 관리와 에너지 관리를 한 화면에서 함께 볼 수 있습니다.
일반 습도계 vs CI-PC39 고온 습도 분석 시스템
| 비교 항목 | 일반 정전용량식·전자식 습도계 | CI-PC39 고온 습도 분석 시스템 |
|---|---|---|
| 기능 범위 | 측정까지 — 제어는 별도 시스템 구성 필요 | 측정 + 비례밸브 제어까지 한 대로 |
| 교정 필요성 | 센서 열화로 주기적 교정 필요 | 제조사 명시 — 교정 불필요(건습구 원리) |
| 제공 지표 | %RH 등 1~2종 위주 | 체적비·절대습도·비습·엔탈피·이슬점 등 다지표 |
| 측정 대상 온도 | 방식별 상이 | 건조 온도 0~140℃ / 외부 온도 0~200℃ |
| 소모품 | 통상 없음 | 물(최대 3.3ml/min, 10L/3일) · 압축공기 퍼지(0.4-0.5MPa) |
| 출력·통신 | 기기별 상이 | 아날로그 6모드 선택 + RS232(표준)·RS485(옵션) |
※ 좌측 열은 일반적인 전자식 습도계 구성에서 흔히 나타나는 특성을 정리한 것이며, 특정 제조사 제품을 지목한 비교가 아닙니다. CI-PC39 수치는 창아이 공식 한글 사양서 기재값입니다.
CI-PC39가 필요한 산업
- 항온항습 시험챔버·환경 시험설비 — 제품 신뢰성 시험 규격이 요구하는 특정 습도 범위를 능동적으로 유지해야 하는 설비입니다.
- 섬유·염색 텐터 건조 — 건조 종점을 경험칙이 아니라 수치로 판단하고, 과건조·재작업을 줄이기 위해 습도를 목표 범위로 제어합니다.
- 제지·목재·합판 건조 — 과건조는 크랙과 수율 손실, 과습은 품질 불량으로 이어지는 공정에서 습도 범위 유지가 핵심입니다.
- 식품·제약 건조 및 저장 — 배치 간 편차 없이 동일한 건조·보관 조건을 재현해야 하는 공정입니다.
- 2차전지 전극 건조 라인 — 잔류 수분이 셀 성능에 직접 영향을 미치는 고온 건조 구간의 습도 관리에 적용할 수 있습니다.
- 도장·코팅 건조로 — 도막 품질에 직결되는 건조 분위기의 습도를 설정값 안에서 유지합니다.
📌 제품 소개 — CI-PC39 고온 습도 분석 시스템
CI-PC39는 스테인리스 함체 두 칸과 물 저장 탱크가 한 프레임에 결합된 일체형 구조입니다. 알에스코리아(주)는 창아이(CHANG-AI) 한국 공식 총판으로서, CI-PC39를 포함한 창아이 전 제품의 판매·설치·수리·교정·기술지원을 전담합니다.
🔹 주요 특징
- 마이크로프로세서 기반 완전 모니터링 — 측정 과정의 모든 매개변수를 실시간 모니터링하고 시스템 자체도 자가 점검해 장기 안정성과 높은 신뢰성을 확보
- 습도 제어 기능 — 제어 신호로 비례 밸브 개도를 조절해 팽창 유량을 제어, 목표 습도 범위를 확보·유지
- 무교정 연속 측정 — 건습구 원리로 별도 교정 없이 연속 생산 조건에 대응, 실험실 측정을 대체
- 정전식 터치 버튼 — 반응성이 우수하고 수명이 긴 조작부
- 메뉴 잠금 스위치 — 오조작으로 인한 설정 변경 방지
- 알람 기능 — 습도 알람 1계통 + 상태 알람 1계통, 알람값은 전체 범위 내 임의 설정
- 통신 기능 — RS232(표준), RS485(옵션) 양방향 통신으로 컴퓨터·디지털 통신 장비와 직접 연동
📊 기술 사양
| 항목 | 사양 |
|---|---|
| 측정 원리 | 건습구(제트 충돌형) 온도 센서 방식 |
| 정확도 / 반복성 / 안정성 | ±2%FS / ±1%FS / ±1%FS·7일 |
| 응답 시간 | T90 90초 (10~190g/kg 구간) |
| 물 주입량 / 저장량 | 최대 3.3ml/min(연동 펌프) / 10L(약 3일 사용) |
| 압축 공기 주입 | 0.4~0.5MPa (최대 공기 소비량 2,000L/min) |
| 건조(건구) 온도 | 0~140℃ |
| 습구 온도 / 외부 온도 | 0~140℃ / 0~200℃ |
| 절대 압력 | 500~1500hPa |
| 이슬점 온도 | 20~100℃ |
| 체적비(절대 습도 %) | 2~100% |
| 절대습도 / 비습 | 15~1000g/kg / 15~1000g/kg |
| 열함량(엔탈피) | 35~1000kJ/kg |
| 물 압력(포화압력차) | 0~1000hPa |
| 아날로그 출력 | 4-20mA/0-20mA/0-1V/0-5V/0-10V/1-5V 중 설정, 양방향 절연(표시용 또는 비례밸브 정/역 제어용) |
| 허용 부하 | 5,000 미만 (주1) |
| 알람 출력 | 스위칭 신호 2계통(습도 알람 1 + 상태 알람 1) |
| 릴레이 접점 용량 | 공개 자료에 수치 없음 (주2) |
| 통신 | RS232(표준) / RS485(옵션), 양방향 |
출처: 창아이 공식 제품페이지 /products/ci-pc39, 「CI-PC39 한글 사양서」(카탈로그 82p).
(주1) 사양서 원문 그대로 "5,000 미만"으로 표기되어 있습니다(단위 미기재). 같은 계열의 다른 모델 사양서에서 동일한 표기가 500Ω의 오기로 확인된 사례가 있어, 정확한 값은 발주 전 알에스코리아를 통해 확인하시기 바랍니다.
(주2) 확보된 사양서 페이지가 이 항목에서 잘려 있어 수치를 확인하지 못했습니다. 전원·외형 치수 등도 확보된 자료에 명시되어 있지 않아 기재하지 않았습니다 — 거짓으로 채우지 않습니다.
📋 발주 전 반드시 확인할 사항
- 허용 부하·릴레이 사양 — 위 (주1)(주2)와 같이 원문 사양서만으로는 확정할 수 없는 항목입니다. 제어반 설계 전 알에스코리아를 통해 서면으로 확인하십시오.
- 전원·치수·중량 — 확보된 사양서에 명시되어 있지 않습니다. 설치 공간과 전원 용량을 계획 중이시라면 발주 전 문의하십시오.
- 급수·압축공기 설비 — 연동펌프용 물 공급(10L/3일 기준 보충)과 압축공기(0.4~0.5MPa) 라인이 상시 필요합니다. 설치 전 유틸리티 배관 계획에 반영하십시오.
왜 CI-PC39가 정답인가
습도를 "유지"해야 하는 공정에서 일반적인 습도계 구성이 부딪히는 한계는 대체로 아래와 같습니다.
- 습도계는 측정만 하고, 밸브를 움직이는 것은 별도의 PLC·제어 로직의 몫이다
- 센서가 전기적 특성 변화를 읽는 방식이라 주기적 교정이 필수이고, 교정 중에는 공정을 멈추거나 우회해야 한다
- %RH 한 가지 지표만 보여줘 엔탈피·이슬점처럼 에너지·품질 관리에 필요한 값은 따로 계산해야 한다
CI-PC39는 이 세 가지를 한 번에 접습니다. 비례 밸브를 직접 제어하는 습도 제어 기능이 내장돼 있어 별도 제어 로직 설계가 필요 없고, 건습구 원리라서 제조사가 교정 불필요를 명시하며, 체적비·절대습도·비습·엔탈피·이슬점을 한 대에서 동시에 보여줍니다.
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|---|---|---|
| 측정뿐 아니라 습도 제어까지 필요 | 측정값으로 밸브까지 직접 움직여야 함 | CI-PC39 (본 제품) |
| 온도 ↑ 연도·배기 300~700℃급 | 프로브 삽입형 인시추 측정 필요 | CI-PC168, CI-PC196 |
| 온도 180℃ 이하 표준 건조 | 정전용량식으로 충분한 범위 | CI-PC368-1 |
| 수분과 산소를 함께 | 연소 효율·분위기 동시 관리 | CI-PC18, 산소 분석기 전체 |
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마치며
백리버 하수처리장 사고도, 팀버테크 공장 화재도 공통된 설비 위에서 일어났습니다. 물기를 머금은 유기물을 고온에서 말리는 건조기입니다. 두 사고의 공식 원인은 각각 분진 착화·열매체유 화재와, 아직 조사 중인 건조기 발화였지, "습도를 몰라서"가 아니었습니다. 그럼에도 이 사례들이 공통으로 보여주는 것은 하나입니다. 건조 공정은 조건이 설계 범위를 벗어나는 순간 다른 종류의 설비가 됩니다.
당신의 건조 공정은, 습도를 재기만 하고 있습니까? 아니면 재서 그 범위 안에 묶어 두고 있습니까?
🏢 알에스코리아(주) — 창아이(CHANG-AI) 한국 공식 총판
알에스코리아(주)는 창아이 제품의 판매·설치·수리·교정·기술지원을 전담하는 한국 공식 총판입니다. 기술부를 직접 보유해 출장 점검과 교정을 지원하고, 영업부가 현장을 방문해 설치 조건과 모델 선정, 급수·압축공기 유틸리티 계획까지 함께 검토합니다.
📞 031-340-6952 | ✉️ bwchoi@rs-korea.kr | 📍 경기도 군포시 당정로 27번길 39, A동 1층
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CI-PC39 제품 페이지 · 고온습도 분석기 전체 · 전체 제품 · 블로그 목록 · 창아이 홈
출처
· 창아이 공식 제품페이지 「CI-PC39」 — changai.co.kr/products/ci-pc39
· 「CI-PC39 한글 사양서」(카탈로그 82p)
· CBS News Baltimore, "Dust inside dryer caused explosion, fire at Back River Treatment Plant, report shows" (2023-06-21)
· Powder & Bulk Solids, "Dryer Fire Injures Worker at Composite Decking Plant" (2021-03-03, Wilmington News Journal·FOX19 취재 종합)
· 본문 상황 이미지: Unsplash (Subhash Chand, Woliul Hasan) — 실제 사고 현장 사진이 아닙니다.
